Wie kann ein Nebel zu einem Schwarzen Loch werden?

Sterne bilden sich aus Turbulenzen tief in galaktischen Nebeln.

Die Schwerkraft ist eine m├Ąchtige Kraft: Sie h├Ąlt die Planeten in ihren Umlaufbahnen um die Sonne herum und war sogar daf├╝r verantwortlich, die Planeten wie auch die Sonne aus Nebeln zu formen. Nicht nur das, es ist die Kraft, die am Ende Sterne wie die Sonne zerst├Ârt, wenn ihnen der Wasserstoff ausgeht, um zu verbrennen. Wenn ein Stern gro├č genug ist - was bestimmt wird, wenn er entsteht - kann die Schwerkraft ihn in ein schwarzes Loch verwandeln.

Staubklumpen

Nebel sind Wolken aus Staub und Gas, die das Universum durchziehen. Materie innerhalb eines gegebenen Nebels ist ungleich verteilt und die Temperatur ist niedrig - gerade ├╝ber dem absoluten Nullpunkt. Bei diesen Temperaturen binden sich Gasmolek├╝le zu Klumpen zusammen, und ein Klumpen, der in einer dichten Region eines Nebels w├Ąchst - eine Molek├╝lwolke genannt - kann Materie an sich ziehen. Wenn das Klumpen w├Ąchst, nimmt die Temperatur in seinem Kern zu, weil die Gravitationsanziehung die Dichte und die kinetische Energie der Teilchen erh├Âht, die immer h├Ąufiger und mit immer mehr Energie zusammensto├čen.

Hauptreihensterne

Es dauert ungef├Ąhr 10 Millionen Jahre, bis sich aus einem B├╝schel intergalaktischen Staubes ein Stern bildet. Wenn die Temperatur des Kerns ansteigt, wird es zu einem Protostern und strahlt Infrarotlicht aus, aber wenn der Kern dichter und undurchsichtiger wird, wird diese Energie eingefangen, was das Erhitzen beschleunigt. Wenn die Kerntemperatur 10 Millionen Kelvin (18 Millionen Grad Fahrenheit) erreicht, beginnt die Wasserstoffverschmelzung, und der Ausw├Ąrtsdruck dieser Reaktion gleicht die Druckkraft der Gravitation aus. Der Stern tritt in seine Hauptreihenfolge ein, die von 100 Millionen bis ├╝ber eine Billion Jahre dauern kann, abh├Ąngig von der Masse des Sterns. W├Ąhrend seiner Hauptreihe beh├Ąlt der Stern einen festen Radius und eine feste Temperatur bei.

Blaue Riesensterne

Sehr gro├če Sterne, die eine Masse von 25 oder mehr der Sonne haben, k├Ânnen schwarze L├Âcher werden. Aufgrund des enormen Drucks, der im Kern eines massereichen Sterns entsteht, brennt er hei├čer und schneller als ein kleinerer Stern. Solche Sterne verbrennen, wenn sie in ihrer Hauptreihe sind, mit einem bl├Ąulichen Licht und k├Ânnen Oberfl├Ąchentemperaturen von 20.000 Kelvin (35.450 Grad Fahrenheit) haben. Im Vergleich dazu betr├Ągt die Oberfl├Ąchentemperatur der Sonne nur etwa 6.000 Kelvin (10.340 Grad Fahrenheit). Weil es so hei├č brennt, kann einem massereichen Stern der Wasserstoff in einem Bruchteil der Zeit ausgehen, die ein sonnengro├čer Stern verbraucht.

Bildung eines Schwarzen Lochs

Wenn einem blauen Riesen der Wasserstoff ausgeht, beginnt sein Kern zu kollabieren, was genug Druck erzeugt, um die Heliumfusion einzuleiten. Andere Fusionsreaktionen treten auf, wenn der Kern weiter kollabiert, und an einem bestimmten Punkt l├Ąuft der Stern aus schmelzbarem Material heraus. An einem kritischen Punkt implodiert der Kern in einer so genannten Supernova, die die ├Ąu├čere H├╝lle des Sterns in den Weltraum bl├Ąst. Wenn die Materie ├╝brig bleibt, nachdem die Supernova eine Masse von dreimal oder mehr der Sonne hat, kann nichts die Schwerkraft davon abhalten, in einen Punkt mit unendlicher Masse zu kollabieren. Dieser Punkt ist ein schwarzes Loch.

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